Kako izgraditi data centar u svemiru

  Izgradnja data centara u svemiru još uvek je relativno nova ideja, ali privlači sve veću pažnju i finansijsku podršku, s obzirom na to da energetska i prostorna ograničenja sputavaju širenje ogromnih računarskih postrojenja ovde na Zemlji. Ranije ove godine, u najnovijoj etapi njihove decenijama duge svemirske trke, SpaceX Elona Muska i Blue Origin Jeffa Bezosa najavili su planove da izgrade i lansiraju takozvane orbitalne data centre. 

Ovi data centri sastojali bi se od mreža od nekoliko hiljada ili čak miliona svemirskih letelica koje kruže oko planete, a podatke bi primali i obrađivali u samim letelicama, koristeći neprekidnu sunčevu energiju. Iako bi mnogi delovi vanzemaljskog data centra bili isti kao kod tipičnih satelitskih mreža, oni će morati da budu posebno projektovani za obradu ogromnih količina podataka koji se prenose sa Zemlje u orbitu. Pored prepreka u proizvodnji, izuzetna veličina predloženih orbitalnih data centara izazvala je zabrinutost da bi Zemljina orbita mogla postati prenatrpana, što bi povećalo rizik od sudara satelita i otežalo posmatranje zvezda i drugih nebeskih objekata. 

 

Bloomberg Businessweek zatražio je od Lori Gordon, direktorke Sektora za razvoj svemirskih preduzeća u neprofitnoj organizaciji Aerospace Corp., i tima stručnjaka za telekomunikacije koji predvodi Sean McDevitt, partner u konsultantskoj firmi Arthur D. Little, da objasne ključne komponente satelita u orbitalnom data centru i način na koji bi to omogućilo računarsku obradu u svemiru. 

Satelitska platforma 

Satelitska platforma, koja se smatra "telom" svemirske letelice, objedinjuje mnoge njene osnovne funkcije: upravljanje letom, komunikaciju, kao i sisteme za upravljanje napajanjem i toplotom. Ovaj centralni deo opreme projektovan je da izdrži surove uslove u svemiru, uključujući visoku radijaciju i ekstremne temperature. 

Solarni paneli i skladištenje energije 

Mreža solarnih panela, poznata kao solarni niz, širi se poput krila sa satelitske platforme kako bi sakupljala energiju sa Sunca. Solarni nizovi biće izuzetno važni za orbitalne data centre, jer će obezbeđivati ogromnu količinu energije potrebnu za računarsku obradu podataka u samoj letelici, te stoga predstavljaju ključni element dizajna. Starcloud, kompanija sa sedištem u Sijetlu koja takođe namerava da izgradi orbitalni data centar, planira da napravi solarne panele širine čak četiri kilometra. Sateliti će se takođe oslanjati na baterije za skladištenje energije u periodima maksimalnog opterećenja ili kada je sunčeva energija blokirana, kao na primer tokom pomračenja. 

Radijatori 

Zemaljski data centri često koriste hladan vazduh ili vodu za hlađenje serverskih sistema, koji tokom rada proizvode ogromne količine toplote. Međutim, u orbiti, gde nema atmosfere, satelitski radijatori ili rashladni paneli rade tako što toplotu rasipaju u hladni vakuum svemira u vidu infracrvenog zračenja. Radijatori moraju biti pažljivo usmereni ka dubokom svemiru kako bi se izbeglo apsorbovanje toplote sa Sunca ili Zemlje. Radijatori koji rade u svemiru već postoje, iako će orbitalni data centri zahtevati sisteme hlađenja koji mogu da podnesu veću toplotu od one za koju je projektovan radijator tipičnog satelita za komunikaciju ili osmatranje. 

Komunikacioni sistem 

Orbitalni data centri trebalo bi da se barem delimično oslanjaju na radio- talase koje većina satelita koristi za prijem i slanje podataka između Zemlje i svemira. Međutim, pojedini stručnjaci tvrde da će kompanije, kako bi omogućile efikasnu obradu podataka, verovatno morati da koriste laserske komunikacije, tehnologiju u povoju koja može da prenosi ogromne količine podataka znatno većim brzinama. Laserske komunikacije, poznate kao optičke laserske veze, već se koriste za prenos podataka između satelita, ali se još radi na njihovom razvoju za potrebe komunikacije između Zemlje i svemira. 

Optičke laserske veze 

Budući da su svemirske letelice stalno u orbiti, do trenutka obrade podataka mogu se naći van dometa zemaljske stanice od koje su primile zahtev. U tim slučajevima, one mogu poslati obrađene podatke sledećem satelitu pomoću optičke veze, brzog načina prenosa podataka laserskim zracima. Kompanija SpaceX već koristi optičke laserske veze unutar svoje mreže satelita Starlink, a prema podacima iz prijave američkoj Federalnoj komisiji za komunikacije, planira da to isto primeni i u svom orbitalnom data centru. 

Primopredajnik 

Prilikom prijema zahteva sa Zemlje preko satelitske antene, primopredajnici pretvaraju radio-signale u digitalne bitove koje čipovi u samoj letelici mogu da obrađuju. Prilikom slanja podataka nazad na Zemlju, proces je obrnut: primopredajnik preuzima obrađene podatke i pretvara ih u određenu frekvenciju pre nego što ih prosledi odgovarajućoj anteni radi emitovanja. 

Računarski i memorijski sistemi  

Za razliku od drugih satelita, jedinice orbitalnih data centara biće opremljene AI čipovima otpornim na zračenje, koji će biti smešteni u satelitskoj platformi i koji će obrađivati te podatke, dok će se njihovo skladištenje obavljati u zasebnoj memorijskoj jedinici.

Kompanija Nvidia Corp. je u martu najavila da će proizvoditi grafičke čipove specijalno za računarske sisteme u svemiru, čime bi se potencijalno eliminisao jedan od glavnih izazova u izgradnji i upravljanju orbitalnim data centrima. 

Mrežna oprema 

Orbitalni data centri zahtevaće mrežni hardver koji deluje kao "kičmena moždina" svemirske letelice. Ovaj hardver će povezivati različite računarske i memorijske jedinice, kao i sisteme za skladištenje podataka, i usmeravati podatke ka primopredajniku i od njega, ukoliko ih je potrebno poslati drugim satelitima ili na Zemlju. 

Zemaljske stanice 

One funkcionišu kao svojevrsni posrednik između korisnika i satelita. U kontekstu orbitalnog data centra, korisnički zahtev biće usmeren do zemaljske stanice, obično putem zemaljske optičke mreže. Zemaljska stanica preneće zatim taj zahtev satelitu pomoću velike antene ili optičkog laserskog terminala, nakon čega će satelit obraditi podatke i poslati ih nazad na Zemlju.